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FSW-ANWENDUNG

Druckguss-Kühlkörper, verschweißt durch FSW

Gewichtsreduktion und verbesserte Leistung: Effizienz des Rührreibschweißens für Komponenten der E-Mobilität.

Kühlkörper

Warum Rührreibschweißen für Ihre Aluminium-Druckguss-Kühlkörpermontage wählen?

Ein Wasserkühlkörper für E-Mobilität ist ein Gerät zur Kühlung elektronischer Komponenten in Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Er besteht aus gegossenen Aluminiumteilen und wird für das elektronische Gehäuse verwendet. Bei seinem Montageprozess sind Wasserdichtheit, mechanische Festigkeit und Kosteneffizienz unerlässlich.

Das Rührreibschweißen adressiert effektiv diese drei kritischen Anforderungen.

Kaltplattentechnologie

100% wasserdicht

15 Jahre Garantie auf Dichtigkeit.

FSW-Kaltplatte

Costenreduktion bis zu 3

Ersatz von Schrauben und Dichtungen.

FSW-Kühlplatte

Höhere Widerstandsfähigkeit

Die mechanische Festigkeit ist doppelt so hoch wie bei Verschraubungen.

Technische Spezifikationen von FSW-verschweißten Aluminium-Druckguss-Kühlkörpern

Wassermantelschweißen

Wenn Sie nach effizientem und hochwertigem Rührreibschweißen Ihrer Wasserkühlkörper streben, ist es unerlässlich, verschiedene kritische Elemente, die integral zum Prozess gehören, zu berücksichtigen und genau zu verwalten:

  • Abdeckungsdimensionen (Dicke & Breite): Die Dimensionen beeinflussen signifikant die Gesamteffizienz und Wirksamkeit der Wärmeableitung vom Wasserkühlkörper. Die Deckeldicke muss ausreichend sein, um Stabilität und Robustheit zu gewährleisten, während die Breite für optimale Wärmezerstreuung gestaltet sein sollte, was direkt die Leistung des Endprodukts beeinflusst.
  • Definition des Werkzeugpfads: Dieser Aspekt beinhaltet die Ausarbeitung der exakten Trajektorie, die das FSW-Werkzeug während des Schweißprozesses verfolgen wird. Ein präzise definierter Werkzeugpfad ist wesentlich für die Erstellung einer einheitlichen, robusten und zuverlässigen Schweißnaht, die zur strukturellen Integrität und Langlebigkeit des Wasserkühlkörpers beiträgt.
  • Verwaltung der ‚Toten Zone‘: Die ‚Tote Zone‘ bezieht sich auf den Bereich, in dem das FSW-Werkzeug das Material verlässt. Eine effektive Verwaltung dieser Zone ist entscheidend, da sie einen erheblichen Einfluss auf die ästhetischen und strukturellen Eigenschaften der endgültigen Schweißnaht hat. Sie erfordert akribische Planung und Ausführung, um ein optisch ansprechendes und mechanisch solides Endprodukt zu gewährleisten.

Ein Kühlkörper ist ein Aluminium-Druckgussgehäuse mit einem durch einen Deckel abgedichteten Kühlkanal. Beim FSW wird der Deckel meistens stirnseitig geschweißt.

Generell ist das Teil mechanisch so konzipiert, dass es einen Berstdruck von 4,5 bar und einen Ermüdungsdruck von 2,5 bar über 30.000 Zyklen aushält, was der Anzahl der Start/Stopp-Vorgänge eines Fahrzeugs entspricht. Daher werden die Breite und Dicke des Deckels so berechnet, dass sie die Anforderungen des Kunden erfüllen. Darüber hinaus kann der Druck des Kühlkörpers mit FSW bis zu 300 bar erreichen, während eine hohe mechanische Festigkeit beibehalten wird.

Um Sie bei der Konstruktion Ihres Kühlkörpers zu unterstützen, steht Ihnen unser Design-Assistenz-Service zur Verfügung. Er hilft Ihnen, das optimale Material und Design für Ihren Kühlkörper zu finden, um die erwartete Leistung zu erzielen.

Motorsteuerungsbaugruppe
Individuelle flüssigkeitsgekühlte Platte

Für Anwendungen in der E-Mobilität ist das Schweißen von Kühlkörpern von größter Bedeutung, und die Effizienz in diesem Prozess ist entscheidend. Stirweld-Lösungen ermöglichen eine beeindruckende Montagegeschwindigkeit von einem Teil pro Minute, mit einer Schweißlänge von 1 Meter, was den Produktionsdurchsatz erheblich steigert. Mit der Fähigkeit, eine Schweißgeschwindigkeit von bis zu 1500 mm/min zu erreichen, sind diese Lösungen für schnelle und robuste Montageprozesse konzipiert. Was Stirweld-Lösungen auszeichnet, ist die Integration von Rührreibschweißen und Fräsen in derselben CNC-Maschine. Dieser innovative Ansatz wird durch einen automatischen Werkzeugwechsler ermöglicht, der den Arbeitsablauf optimiert und die Notwendigkeit manueller Eingriffe reduziert. Darüber hinaus wird eine einzige Spannvorrichtung sowohl für FSW- als auch für Fräsoperationen verwendet, was die Einrichtung vereinfacht und einen effizienteren und strafferen Montageprozess ermöglicht. Dieser integrierte Ansatz beschleunigt nicht nur die Produktion, sondern gewährleistet auch ein höheres Maß an Präzision und Zuverlässigkeit bei der Montage von Kühlkörpern für Anwendungen in der E-Mobilität.

Individuelle Montage der flüssigkeitsgekühlten Kaltplatte

Drucktest

Wasser wird unter Druck in den Kühlkanal des Kühlkörpers injiziert, um die Widerstandsfähigkeit des Deckels gegen Bersten zu messen. Diese Bewertung hilft zu überprüfen, ob die Platte äußeren Kräften standhalten kann, ohne zu versagen.

Wasserkühlplatten

Dichtigkeitstest

Dieser entscheidende Test wird durchgeführt, um die Qualität des geschweißten Kühlkörpers zu überprüfen. Das Bestehen des Dichtigkeitstests garantiert eine leckfreie Komponente mit einer geschweißten Verbindung, die eine robuste und hermetische Abdichtung bietet.

Thermomanagement-Technologie

Thermomanagement

Eine experimentelle Bewertung wird durchgeführt, um den thermischen Widerstand und den Druckabfall des Kühlkörpers zu charakterisieren. Diese Analyse bewertet die Effektivität des Kühlkörpers bei der Wärmeableitung – ein kritischer Faktor für Anwendungen in anspruchsvollen Umgebungen.

Test der flüssigkeitsgekühlten Kaltplatte

Visueller Test

Der Zweck des visuellen Tests ist es, übermäßigen Grat zu erkennen und gleichzeitig sicherzustellen, dass die durch die Schulter auf die Werkstückoberfläche ausgeübte Kraft angemessen ist. Das Vorhandensein von unzureichender Kraft oder übermäßigem Grat kann auf potenzielle Schwachstellen in der Schweißnaht hinweisen.

DC/DC-Wandler

Schweißzeit: 2 min

DC/DC-Konverter

Schweißzeit: 1.5 min

Flüssigkeitsgekühlter Wechselrichter

Schweißzeit: 1 min

E-Motor

Schweißzeit: 1 min

Haben Sie ein Projekt im Sinn?

Maximieren Sie den Erfolg Ihres Kühlkörperprojekts mit unseren umfassenden FSW-Designrichtlinien. Dieser umfassende Leitfaden führt Sie nicht nur in das Rührreibschweißen ein, sondern erläutert auch dessen Vorteile für die Kühlkörpermontage und bietet einen schrittweisen Überblick über den FSW-Prozess. Erhalten Sie exklusive Einblicke in die Erstellung eines Kühlkörpers mit garantiert 100% Qualität. Füllen Sie das Formular aus, um Ihre individuellen Designrichtlinien zu erhalten und profitieren Sie von der engagierten Unterstützung unseres Expertenteams in jeder Projektphase.

Sehen Sie Rührreibschweißen in Echtzeit auf Kühlkörper angewendet

Vergleich von FSW mit Abdichtungs- und Verschraubungstechniken für die Montage von Kühlkörpern

Normalerweise werden das Gehäuse und der Deckel von Kühlkörpern durch Abdichten und Verschrauben montiert. Neue Technologien mit besseren Leistungen sind jedoch aufgekommen, insbesondere das Rührreibschweißen. Für diesen Vergleich zwischen Abdichten & Verschrauben und der Stirweld-Lösung werden zwei Hauptfaktoren berücksichtigt: die Maschineninvestition und die Losgröße.

Rührreibschweißen

Mit dem Stirweld FSW-Kopf für CNC-Maschinen kostet ein Teil 1,5 €.

  • Hohe Lebensdauer des Verbrauchsmaterials: FSW-Werkzeug etwa 0,1 €/m.
  • Alles in einem: Hybrid-Schweiß- und Fräsmaschine.
  • Schneller Herstellungsprozess: Schweißgeschwindigkeit bis zu 1500 mm/min.
  • Niedriger Energieverbrauch: ähnlich wie beim Fräsen.
  • Keine Oberflächenbehandlung / Reinigung vor FSW.
  • Einfache Schulung: 2 Tage, um einen CNC-Bediener zum FSW-Bediener zu schulen.
  • Kein Risiko im Betrieb.
Abdichten und Verschrauben

Durch Abdichten und Verschrauben kostet ein Teil 4,6 €

  • Teurer Prozess: viele Verbrauchsmaterialien (Dichtung plus Verschraubung).
  • Leckdefekt etwa 1 bis 5%.1 to 5%.
  • 2 Herstellungsschritte.
  • Risiko von Lecks im Betrieb aufgrund schlechter Dichtungsplatzierung und Zyklusdruck.

Elektronikkühlung und Wasserkühlkörper: Schlüsselbedenken im Automobilsektor

Effektives thermisches Management ist entscheidend für Hybrid- und Elektrofahrzeuge, um optimale Batterieleistung und -lebensdauer zu gewährleisten, da Temperaturen die Batterieeffizienz und -lebensdauer stark beeinflussen. Zusätzlich erhöht es den Komfort der Passagiere, indem eine stabile Innenraumumgebung aufrechterhalten wird, besonders bei extremen Außentemperaturen. Daher ist eine einwandfreie Kühlung elektronischer Geräte unerlässlich. Dies erfordert einen Kühlkörper, der die Kühlung dieser Geräte erleichtert.

Somit spielen durch FSW verschweißte Kühlkörper eine zentrale Rolle im Automobilsektor für das thermische Management von Elektro- und Hybridfahrzeugen (EHV).

Thermomanagement Eisenbahnen

E-Mobilität

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Tauchen Sie tiefer ein: Umfassende FSW-Kühlkörper-Ressourcen

Möchten Sie mehr über das FSW-Kühlkörperschweißen für E-Mobilität erfahren? Von Online-Webinaren bis zu ausführlichen Artikeln haben wir eine Auswahl für Sie zusammengestellt. Tauchen Sie in die untenstehenden Ressourcen ein, um Ihr Wissen zu erweitern.

Webinar – 40 min

Rührreibschweißen: Druckguss-Kühlkörper für E-Mobilität

Entdecken Sie die Vorteile von FSW für Druckguss-Kühlkörper im Bereich der E-Mobilität. In diesem Webinar tauchen wir in die technischen Details und Kostenvorteile dieser aufkommenden Methode ein.

Blog-Artikel – 5 min

Druckguss FSW-Kühlkörper für E-Mobilität

4 wesentliche Elemente für hochwertiges FSW-Schweißen

Weißbuch – 20 min

FSW-Wasserkühlkörper für E-Mobilität

Entdecken Sie die Zukunft der Kühlkörper in der E-Mobilität. Dieses Weißbuch geht auf Markttrends, FSW-Designkosten und die Qualität des Rührreibschweißens für Elektrofahrzeuge ein.

Herausforderungen bei der Herstellung von Kaltplatten überwinden

Weißbuch – 20 min

Tauchen Sie mit unserem Weißbuch in die FSW-Technologie ein. Entdecken Sie deren Kosteneffizienz, Produktvorteile, Prozessvorteile, Maschinentypen und Markttrends in verschiedenen Branchen.

Thermomanagement - FSW flüssigkeitsgekühlte Kaltplatte

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